Palivové články na bázi pevných oxidů (SOFC) jsou elektrochemické konverzní zařízení, které vyrábějí elektřinu a teplo přímo z reakce paliva a oxidačního činidla s vyšší účinností a nižšími emisemi než tradiční metody výroby energie. Použití propojovacích kontaktů na bázi chromových ocelí v souborech SOFC má za následek takové problémy, jako je (i) otrava katody chrómem v důsledku blokování aktivních míst pro redukci kyslíku, a (ii) nadměrná hmotnost souboru díky vysoké hustotě oceli. Současný projekt je zaměřen na eliminaci negativních účinků využívání ocelových propojovacích kontaktů navrhnutím alternativní kombinace materiálů, jmenovitě systému "kompozit na bázi Ti-Si-C systému / spinelový povlaku". Konečným cílem tohoto projektu je vývoj lehkého propojení založeného na systému Ti-Si-C pro použití v mobilních SOFC aplikacích prostřednictvím moderních přístupů práškové metalurgie (elektro-jiskrové plazmové slinování a plazmová depozice bariérových povlaků) a hodnocení jejich základních vlastností v provozních podmínkách SOFC. Realizace tohoto projektu se uskuteční skrze silnou akademickou spolupráci mezi českou (CEITEC, Vysoké učení technické v Brně) a ukrajinskou (Institut Francesvich pro problematiku materiálové vědy, Kyjev) částí týmu.

Popis anglicky
Solid oxide fuel cells (SOFC) are electrochemical conversion devices that produce electricity and heat directly from reaction of fuel and oxidant with higher efficiency and lower emissions than traditional power generation methods. However, the use of chromium-steel interconnects in SOFC stacks results in such issues as (i) chromium poisoning of the cathode due to blocking of the active sites for oxygen reduction, and (ii) excessive stack weight due to high steel density. The current proposal is focused on elimination of negative effects of using steel interconnects by proposing the alternative material combination, namely “Ti-Si-C based composite/spinel coating” system. The ultimate goal of this project is the development of light-weight Ti-Si-C-based interconnect for SOFC application via modern powder metallurgy approaches (spark plasma sintering and atmospheric plasma spraying of barrier coatings) and the assessment of their basic properties in SOFC operation conditions. The implementation of this project will be carried out though a strong academic collaboration between Czech (CEITEC, Brno University of Technology) and Ukrainian (Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, Kyiv) parts of the team.

Klíčová slova
Palivový článek na bázi pevných oxidů; Propojovací kontakt na bázi systému Ti-Si-C; elektro-jiskrové plazmové slinování; žárové nástřiky; Redox; pevnost

Klíčová slova anglicky
Solid oxide fuel cell; Ti-Si-C-based interconnect; spark plasma sintering; thermally-sprayed coatings; Redox; strength